Comment choisir le bon type de capteur de température ?
Il peut être difficile de choisir un capteur de température pour votre application. La gamme actuelle de capteurs présente sur le marché est plus large que jamais, et vous pouvez vite vous sentir perdu si vous n'êtes pas habitué aux étalonnages.
Cet article explique les différences entre les trois principaux types de capteurs de température : thermocouples, RTD et thermistances. Après cette lecture, vous comprendrez les avantages et les inconvénients de chaque type et comment les identifier.
Grâce à ces nouvelles connaissances, vous pourrez choisir le type de capteur de température le plus adapté à votre application.
Trois types de capteurs de température
Comme toutes les technologies, les capteurs de température ont considérablement évolué au fil des années. Aujourd'hui, trois principaux types sont utilisés dans l'ensemble du secteur.
Thermocouples
Un thermocouple utilise deux fils métalliques pour produire une tension relative à la température présente dans la jonction entre eux. Il existe de nombreux types spécialisés de thermocouples : ils peuvent combiner différents métaux pour mesurer plusieurs caractéristiques et plages de température et produire des étalonnages spécialisés.
Pour en savoir plus sur les thermocouples, cliquez ici.
Détecteurs de température à résistance (RTD)
Un capteur RTD mesure la température en fonction des variations de résistance à l'intérieur d'une résistance métallique. Les RTD les plus populaires, appelés capteurs PT100, utilisent du platine et ont une résistance de 100 ohms à 0 °C.
Pour en savoir plus sur les capteurs PT100, cliquez ici.
Thermistances
Une thermistance est comme un RTD, mais elle contient une résistance en céramique ou polymère au lieu du métal.
En savoir plus sur les thermistances, cliquez ici
| Type de capteur |
Thermistance |
RTD |
Thermocouple |
| Plage de température (standard) |
de -100 à 325 °C |
de -200 à 650 °C |
de 200 à 1750 °C |
| Précision (standard) |
de 0,05 à 1,5 °C |
de 0,1 à 1 °C |
de 0,5 à 5 °C |
| Stabilité à long terme à 100 °C |
0,2 °C/an |
0,05 °C/an |
Variable |
| Linéarité |
Exponentiel |
Relativement linéaire |
Non linéaire |
| Puissance requise |
Tension ou courant constants |
Tension ou courant constants |
Autoalimenté |
| Temps de réponse |
Rapide
0,12 à 10 s |
Généralement lent
1 à 50 s |
Rapide
0,10 à 10 s |
| Sensibilité au bruit électrique |
Rarement sensible
Résistance élevée uniquement |
Rarement sensible |
Compensation de soudure froide/sensible |
| Coût |
Faible à modéré |
Haut |
Bas |
Comparaison des thermocouples, RTD et thermistances
L'adéquation de chaque type de capteur dépend de votre application. Il est donc impossible de dire quel est le meilleur type en général. Les principaux avantages et inconvénients de chaque capteur sont résumés dans le tableau ci-dessous.
| Type de capteur |
Avantages |
Inconvénients |
| Thermocouple |
Plage de température
Autoalimenté
Pas de chauffage autonome
Robuste |
Compensation de soudure froide
Précision
Stabilité
Rallonges TC |
| RTD |
Précision
Stabilité
Linéarité |
Erreur de résistance du câble
Temps de réponse
Résistance aux vibrations
Taille |
| Thermistance |
Sensibilité
Précision
Coût
Robuste
Joint hermétique
Montage en surface |
Non-linéarité
Chauffage autonome
Plages étroites |
Cas d'utilisation standards pour chaque type de capteur
'ai remarqué plusieurs fois que le type de capteur de température doit être sélectionné en fonction de votre application. De nombreuses applications peuvent être assurées par plusieurs types de capteurs.
Nous pouvons donc conclure en résumant la valeur apportée par le choix de certains types dans différentes situations.
Thermocouples
Les thermocouples sont les capteurs de température les plus couramment utilisés dans l'industrie. Cela peut être dû à de nombreuses raisons.
- Résistance aux vibrations: tout d'abord, les thermocouples sont le type de capteur le plus robuste. Leur conception est simple, ce qui rend les thermocouples résistants aux vibrations.
- Faible coût: deuxièmement, les thermocouples étant peu coûteux, ils constituent la meilleure option lorsque plusieurs capteurs sont nécessaires dans la même application. Certaines applications en utilisaient des centaines, voire des milliers, en même temps. Le profilage thermique dans l'industrie automobile est un exemple.
- Températures les plus élevées: les thermocouples sont les seuls capteurs de contact capables de mesurer des températures élevées. Toute température supérieure à 650 °C doit être mesurée par une sonde de thermocouple.
- Réponse rapide: enfin, lorsqu'une réponse rapide est nécessaire, un thermocouple à jonction exposée fournit le retour le plus rapide aux changements de température.
RTD
Les RTD offrent également plusieurs fonctionnalités et avantages uniques.
- Températures élevées: les RTD sont adaptés lorsque la précision est requise à des températures élevées, car ils peuvent mesurer jusqu'à 650 °C. Cette plage est beaucoup plus élevée que les thermistances.
- Immunité au bruit électrique: outre une bonne précision, les RTD offrent une immunité élevée au bruit électrique. Les PT100 sont la meilleure option pour les applications dans les environnements d'automatisation industrielle, où l'on retrouve les moteurs, les générateurs et autres équipements haute tension.
- Moins affecté par l'environnement: enfin, si l'application se trouve dans un environnement difficile, le boîtier de protection d'un élément du RTD offre une bonne immunité à la plupart des problèmes environnementaux, notamment par rapport aux thermocouples.
Thermistances
Les thermistances sont la meilleure option pour les mesures inférieures à 150 °C.
- Meilleure sensibilité: premièrement, les thermistances offrent les meilleures performances sur cette plage, même mieux que les sondes RTD, deuxièmement, parce qu'elles offrent la meilleure sensibilité.
- Faible coût: d'un autre côté, les thermistances sont 2 ou 3 fois moins chères que les RTD et c'est la raison principale pour laquelle les thermistances sont utilisées dans les appareils ménagers courants, les unités CA ou les chauffe-eau.
Votre application
Après avoir lu cet article, vous devriez maintenant avoir une idée plus claire du type de capteur de température le plus adapté à votre application.
Si vous avez encore des questions, les ingénieurs d'OMEGA et l'équipe commerciale sont là pour vous aider. Nous pouvons vous aider à choisir le capteur de température le mieux adapté à votre système de mesure. Contactez-nous dès maintenant.
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